JPS60255980A - 電気鋼の絶縁性被覆組成物 - Google Patents
電気鋼の絶縁性被覆組成物Info
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- JPS60255980A JPS60255980A JP60108063A JP10806385A JPS60255980A JP S60255980 A JPS60255980 A JP S60255980A JP 60108063 A JP60108063 A JP 60108063A JP 10806385 A JP10806385 A JP 10806385A JP S60255980 A JPS60255980 A JP S60255980A
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- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1277—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular surface treatment
- C21D8/1288—Application of a tension-inducing coating
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/73—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
- C23C22/74—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process for obtaining burned-in conversion coatings
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は改良型の電気鋼用絶縁性被覆に関するものであ
り、特に電気鋼中の鉄損を改良する張力発生絶縁性被覆
を形成りる/jめ、」ロイド性シリカまたはクロム酸を
含有しない水性被覆組成物に関するものである。
り、特に電気鋼中の鉄損を改良する張力発生絶縁性被覆
を形成りる/jめ、」ロイド性シリカまたはクロム酸を
含有しない水性被覆組成物に関するものである。
本明細書における用詔″電気鋼″およびパケイ素鋼″と
は、重■%で最大的0.06%の炭素ど、最大的4%の
ケイ素と、最大的0.03%のti黄まlζはヒレンと
、約0.02%〜0./I%のマンガンと、最大的0.
4%のアルミニウムとから成り、残分は本質的に鉄であ
る合金に関づるものである。
は、重■%で最大的0.06%の炭素ど、最大的4%の
ケイ素と、最大的0.03%のti黄まlζはヒレンと
、約0.02%〜0./I%のマンガンと、最大的0.
4%のアルミニウムとから成り、残分は本質的に鉄であ
る合金に関づるものである。
本発明の絶縁性被覆は、電気用炭素鋼、非配向ケイ素鋼
、および種々の配向を右するケイ素鋼に適用することか
できる。本発明の被覆溶液はミル・グラス ベース被覆
を有しまI(は右し/Zいケイ素鋼に施用することがで
きる。特に本発明は、結晶粒を構成する体心立方がミラ
ーの指数によって(110)(001)で示される位置
に配向されたレギュラー・グレードまたは高透磁率グレ
ード−のキューブ・オン・エツジ配向ケイ素鋼に特に利
用される。業界公知のように、に」−ブ・オン・エツジ
配向ケイ素鋼板は、変圧器の積層鉄心など、多くの用途
を有する。
、および種々の配向を右するケイ素鋼に適用することか
できる。本発明の被覆溶液はミル・グラス ベース被覆
を有しまI(は右し/Zいケイ素鋼に施用することがで
きる。特に本発明は、結晶粒を構成する体心立方がミラ
ーの指数によって(110)(001)で示される位置
に配向されたレギュラー・グレードまたは高透磁率グレ
ード−のキューブ・オン・エツジ配向ケイ素鋼に特に利
用される。業界公知のように、に」−ブ・オン・エツジ
配向ケイ素鋼板は、変圧器の積層鉄心など、多くの用途
を有する。
キューブ・オン・エツジ配向ケイ素鋼の製造に際して、
ケイ素鋼ストリップまたはシートの受りる最終焼鈍中に
焼鈍ヒバレータが使用され、またマグネシア・セパレー
タまたはマグネシア含有セパレータが使用される場合、
ストリップまたはシートの表面上にガラス膜が形成され
、これは工業界において一般に゛ミル・グラス″として
知られている。
ケイ素鋼ストリップまたはシートの受りる最終焼鈍中に
焼鈍ヒバレータが使用され、またマグネシア・セパレー
タまたはマグネシア含有セパレータが使用される場合、
ストリップまたはシートの表面上にガラス膜が形成され
、これは工業界において一般に゛ミル・グラス″として
知られている。
このミル・グラス被覆は加えてまたはその代りに使用さ
れるいわゆる二次被覆も公知である。このような二次被
覆は一般に熱膨張の差異の故に張力を生じる。このよう
な緊張は磁壁スペーシングを細分し、その結果、ケイ素
鋼ストリップおよびシート中の磁気特性を改良する。
れるいわゆる二次被覆も公知である。このような二次被
覆は一般に熱膨張の差異の故に張力を生じる。このよう
な緊張は磁壁スペーシングを細分し、その結果、ケイ素
鋼ストリップおよびシート中の磁気特性を改良する。
米国特許第3,996.073Mおよび第3.948.
786号は、ケイ素鋼ストリッジ上のミル・グラスに加
えてまたはその代りに使用される絶縁性被覆を開示して
いる。これらの特許による被覆溶液は、アルミニウム、
マグネシウムJ3よびリン酸塩を無水ベースで下記の相
互関係で含有している。
786号は、ケイ素鋼ストリッジ上のミル・グラスに加
えてまたはその代りに使用される絶縁性被覆を開示して
いる。これらの特許による被覆溶液は、アルミニウム、
マグネシウムJ3よびリン酸塩を無水ベースで下記の相
互関係で含有している。
Al2O3として4算された3〜111141%のA
I ”” 、MGOとLcffl算aれlc3〜15重
量%のMQ++、およびH3PO4として計算された7
8〜87重量%のHPO−0ここに、4 A、+++ 、MQ++、H2PO4−の濃度は、無水
ベースでそれぞれ酸化アルミニウム、酸化マグネシウム
およびリン酸とじ又δ1算して100重1i部を成す。
I ”” 、MGOとLcffl算aれlc3〜15重
量%のMQ++、およびH3PO4として計算された7
8〜87重量%のHPO−0ここに、4 A、+++ 、MQ++、H2PO4−の濃度は、無水
ベースでそれぞれ酸化アルミニウム、酸化マグネシウム
およびリン酸とじ又δ1算して100重1i部を成す。
さらにこの溶液は無水ベースで0〜150重量部のコロ
イド状シリカを含有し、またこの被覆溶液の少くとも4
5重量%は水である。コロイド状シリカが無水ベースで
33〜150粗ffi部の範囲内にあるとき、被覆溶液
の少くとも61ffi%は水でなければならず、またコ
ロイド状シリカを安定させ、硬化(curinlJ)後
に満足な接着を成し1、吸湿性および粘着を示さないた
めには、Ha P O4として計算された′100重伝
部0H2PO4−あたり10〜25重量部の無水クロム
酸が必要である。これらの特許の絶縁性被覆は、ミル・
グラス ベース被覆に対する二次被覆として施用された
とき、電気鋼のストリップに対して張力を加え、これに
よって磁気特性を改良する。
イド状シリカを含有し、またこの被覆溶液の少くとも4
5重量%は水である。コロイド状シリカが無水ベースで
33〜150粗ffi部の範囲内にあるとき、被覆溶液
の少くとも61ffi%は水でなければならず、またコ
ロイド状シリカを安定させ、硬化(curinlJ)後
に満足な接着を成し1、吸湿性および粘着を示さないた
めには、Ha P O4として計算された′100重伝
部0H2PO4−あたり10〜25重量部の無水クロム
酸が必要である。これらの特許の絶縁性被覆は、ミル・
グラス ベース被覆に対する二次被覆として施用された
とき、電気鋼のストリップに対して張力を加え、これに
よって磁気特性を改良する。
米国特許第3.501,846号および第2.492.
095号はケイ素鋼用リン酸塩被覆を開示している。
095号はケイ素鋼用リン酸塩被覆を開示している。
また、米国特許第2.74.3,203号、第3.15
1,000号、第3,594,240号、第3,687
.742号および第 3、.856,568号には、リン酸マグネシウム基お
よびリン酸アルミニウム基の二次被覆が開示されている
。
1,000号、第3,594,240号、第3,687
.742号および第 3、.856,568号には、リン酸マグネシウム基お
よびリン酸アルミニウム基の二次被覆が開示されている
。
米国特許第3.649,372号は、−塩基性リン酸マ
グネシウムと、硝酸アルミニウムおよび/または水酸化
アルミニウムと、および無水クロム酸とから成る絶縁性
被覆の組成を開示している。
グネシウムと、硝酸アルミニウムおよび/または水酸化
アルミニウムと、および無水クロム酸とから成る絶縁性
被覆の組成を開示している。
ベルギー特許第789,262号は、リン酸−アルミニ
ウム、コロイド状シリカ、およびクロム酸またはクロム
酸マグネシウムの溶液から待られた絶縁性被覆を開示し
ている。これは、張力付与膜を成すと主張されている。
ウム、コロイド状シリカ、およびクロム酸またはクロム
酸マグネシウムの溶液から待られた絶縁性被覆を開示し
ている。これは、張力付与膜を成すと主張されている。
米国特許第3.948.786号は、加熱平滑矯正に使
用される通常のロープ式炉床において被覆がローラに接
着することを防止するため、組成中にコロイド状シリカ
の存在づることが必要であると述べている。しかし、無
水クロム酸なしでコロイド状シリカが添加されたとき、
水溶液の安定性が常に悪影響を交番プる。すなわち、時
間と共に組成の粘度が増大し、ゲルを成り可能性がある
。
用される通常のロープ式炉床において被覆がローラに接
着することを防止するため、組成中にコロイド状シリカ
の存在づることが必要であると述べている。しかし、無
水クロム酸なしでコロイド状シリカが添加されたとき、
水溶液の安定性が常に悪影響を交番プる。すなわち、時
間と共に組成の粘度が増大し、ゲルを成り可能性がある
。
無水り[1ム酸の添加は溶液を安定化するが、無水クロ
ム酸は非常に高価で有毒である。
ム酸は非常に高価で有毒である。
本発明の目的は、コロイド状シリカも無水り[1ム酸も
含有しないが十分な安定性を示し、すぐれた硬化特性と
すぐれた接着制を有し吸湿性と粘着を示さない張力付与
被覆を生じる絶縁性被覆を電気鋼上に形成するための組
成物を提供づるにある。
含有しないが十分な安定性を示し、すぐれた硬化特性と
すぐれた接着制を有し吸湿性と粘着を示さない張力付与
被覆を生じる絶縁性被覆を電気鋼上に形成するための組
成物を提供づるにある。
本発明の他の目的は、鋼の両側面に2g/TIt以下の
型組を有する薄い被覆を形成するため、無水ベースで同
一の成分割合を有するがより希釈された懸濁液を成す不
粘着性被覆組成物を提供するにある。
型組を有する薄い被覆を形成するため、無水ベースで同
一の成分割合を有するがより希釈された懸濁液を成す不
粘着性被覆組成物を提供するにある。
本発明によれば、電気鋼とミル・グラスで被覆された電
気鋼の上に直接に絶縁性被覆を形成するための水性被覆
組成物においてミこの組成物は無水ベースで本質的に、
Al2O3として計算された3〜11重量部のA114
+と、MGOとして計算された3〜15重量部のMg0
と、ト13PO4として計算された78〜87m:im
部のH2PO4−とから成り、A 、 +++ 、M、
++およびHPO−の合計はそれぞれA I 203、
4 MQOおよびH3PO4として無水ベースで計算して1
00重量部を成し、また無水ベースでAl0Mg0およ
びH3PO4100重 31 缶部あたり、Al2O3・SiO2どして計算された約
30〜約250重量部のケイ酸アルミニウムを含有し、
組成物の少くとも50%は水分とする組成物が提供され
る。
気鋼の上に直接に絶縁性被覆を形成するための水性被覆
組成物においてミこの組成物は無水ベースで本質的に、
Al2O3として計算された3〜11重量部のA114
+と、MGOとして計算された3〜15重量部のMg0
と、ト13PO4として計算された78〜87m:im
部のH2PO4−とから成り、A 、 +++ 、M、
++およびHPO−の合計はそれぞれA I 203、
4 MQOおよびH3PO4として無水ベースで計算して1
00重量部を成し、また無水ベースでAl0Mg0およ
びH3PO4100重 31 缶部あたり、Al2O3・SiO2どして計算された約
30〜約250重量部のケイ酸アルミニウムを含有し、
組成物の少くとも50%は水分とする組成物が提供され
る。
ここに使用されるケイ酸アルミニウムは、水分、砂、雲
母および水溶性塩を実質的に含まず、硬化中に被覆中の
リン酸と反応することのできる、水洗されまたは焼鈍さ
れたカオリンを言う。
母および水溶性塩を実質的に含まず、硬化中に被覆中の
リン酸と反応することのできる、水洗されまたは焼鈍さ
れたカオリンを言う。
天然状態のカオリナイトは、一般に
A l 2(S i 205)(OH)4の生学式を有
すると言われている。これを処理して得られたカオリン
は、アルミニウムとケイ素が錯体として結合され遊離酸
化物としては存在しない【プれども、一般にA I 2
03・5102と表わされる。
すると言われている。これを処理して得られたカオリン
は、アルミニウムとケイ素が錯体として結合され遊離酸
化物としては存在しない【プれども、一般にA I 2
03・5102と表わされる。
本発明の水性被覆組成物は2、相当時間、沈殿に対して
安定な懸濁液を被覆。沈殿が生じても、撹拌にJ二つて
容易に懸濁状態に戻すことができる。
安定な懸濁液を被覆。沈殿が生じても、撹拌にJ二つて
容易に懸濁状態に戻すことができる。
本発明の水性被覆組成物から作られた絶縁性被覆は、こ
の被覆の施用された電気鋼の鉄損を改良することが発見
された。従って、本発明は、被覆されていない電気鋼ス
トリップまたは、ミル・グラスで被覆されていない電気
鋼ストリップに対して前記の水性組成物を施用する段階
と、前記組成物を乾燥する段階と、空気中、H2中、ま
たは少尾のH2を含有するN2−H2混合物中において
、3700〜870”C(700〜1600丁)の温度
で0.5〜3分間、被覆を硬化させることによってスト
リップ上に張力付与絶縁性膜を形成する段階とを含む電
気鋼の鉄損改良を提供するにある。
の被覆の施用された電気鋼の鉄損を改良することが発見
された。従って、本発明は、被覆されていない電気鋼ス
トリップまたは、ミル・グラスで被覆されていない電気
鋼ストリップに対して前記の水性組成物を施用する段階
と、前記組成物を乾燥する段階と、空気中、H2中、ま
たは少尾のH2を含有するN2−H2混合物中において
、3700〜870”C(700〜1600丁)の温度
で0.5〜3分間、被覆を硬化させることによってスト
リップ上に張力付与絶縁性膜を形成する段階とを含む電
気鋼の鉄損改良を提供するにある。
先に述べたように、本発明の水性被覆組成物は、ミル・
グラスで被覆されたキューブ・オン・エツジ配向ケイ素
鋼について使用するのに特に有効であり、この種の鋼に
適用した実施例を下記に述べる。
グラスで被覆されたキューブ・オン・エツジ配向ケイ素
鋼について使用するのに特に有効であり、この種の鋼に
適用した実施例を下記に述べる。
よく知られているように、キューブ・オン・エツジ配向
ケイ素鋼の製造は、前記組成を右する合金のインゴット
または鋳造スラブを製造する段階と、ホット・バンド厚
さまで熱延づる段階と、オプションとして冷延前に焼鈍
する段階と、最終厚さまで1段で、またはオプションと
して段階間に中間焼鈍を介在させて多段で、冷延する段
階と、脱炭段階上、焼鈍セパレータ被覆を施用する段階
と、被覆されたストリップに対して二次結晶粒成長の生
じる最終高温焼鈍を加えて所望のキューブ・オン・エツ
ジ配向を生じる段階とを含む。
ケイ素鋼の製造は、前記組成を右する合金のインゴット
または鋳造スラブを製造する段階と、ホット・バンド厚
さまで熱延づる段階と、オプションとして冷延前に焼鈍
する段階と、最終厚さまで1段で、またはオプションと
して段階間に中間焼鈍を介在させて多段で、冷延する段
階と、脱炭段階上、焼鈍セパレータ被覆を施用する段階
と、被覆されたストリップに対して二次結晶粒成長の生
じる最終高温焼鈍を加えて所望のキューブ・オン・エツ
ジ配向を生じる段階とを含む。
最終高温焼鈍中に形成されたミル・グラス上に本発明の
被覆を施用づる際に、余分の焼鈍セパレータをスクラビ
ングまたは軽度の酸洗いによって除去し、次に通常の方
法で、たどえばみぞ付きアプリケータ・ロールをもって
本発明の水性組成物を施用し、次に、非酸化性ガス中で
、例えば乾燥95%窒素−5%水素中で、または中性ガ
ス中で、または空気などの酸化性ガス中で、172〜3
分間、乾燥し硬化する。
被覆を施用づる際に、余分の焼鈍セパレータをスクラビ
ングまたは軽度の酸洗いによって除去し、次に通常の方
法で、たどえばみぞ付きアプリケータ・ロールをもって
本発明の水性組成物を施用し、次に、非酸化性ガス中で
、例えば乾燥95%窒素−5%水素中で、または中性ガ
ス中で、または空気などの酸化性ガス中で、172〜3
分間、乾燥し硬化する。
一般に約760’〜約870℃<14000〜・約16
00丁)の範囲内のひずみ取り焼鈍が実施されるとき、
被覆の粘着を防止でるため、無水ベースでΔIOMQO
および目3PO4 23ゝ ioo部あたり、A I 203・S i O2として
割算される少くとも約80重汀部のケイ酸アルミニウム
が組成中に存在しなければならない。本発明の主旨の範
囲内において、硬化処理または乾燥/硬化処理を、ひず
み取り焼鈍または通常の平潤矯正熱処理などの他の熱処
理の一部として実施することができる。
00丁)の範囲内のひずみ取り焼鈍が実施されるとき、
被覆の粘着を防止でるため、無水ベースでΔIOMQO
および目3PO4 23ゝ ioo部あたり、A I 203・S i O2として
割算される少くとも約80重汀部のケイ酸アルミニウム
が組成中に存在しなければならない。本発明の主旨の範
囲内において、硬化処理または乾燥/硬化処理を、ひず
み取り焼鈍または通常の平潤矯正熱処理などの他の熱処
理の一部として実施することができる。
施用法、ローラグルービングおよび被1重量は前記の米
国特許第3.948,786号および第3.996.0
73号に記載の条件と同等とすることができる。また、
A 、 +++ 、M、 ++およびH2PO4−の濃
度はこれらの米国特許に記載のものと同等であって、そ
の開示をここに引用として含める。
国特許第3.948,786号および第3.996.0
73号に記載の条件と同等とすることができる。また、
A 、 +++ 、M、 ++およびH2PO4−の濃
度はこれらの米国特許に記載のものと同等であって、そ
の開示をここに引用として含める。
本発明の水性被覆組成物において使用されるケイ酸アル
ミニウムは約0.3ミクロンまでの平均粒径を有するこ
とができる。米国登録商標ASP。
ミニウムは約0.3ミクロンまでの平均粒径を有するこ
とができる。米国登録商標ASP。
グレード072でエンゲルハード・ミネラル・アンド・
カンパニから市販されている型のものによって良い結果
が得られた。この製品は、水分、砂、雲母、および水溶
性塩を除去するように処理された水洗カオリンであると
メーカによって記述されている。この製品は、正常条件
のもどに非吸湿性、実質不活性および不溶性である。代
表的な化学組成はこのメーカによって下記の通りである
と述べられている。
カンパニから市販されている型のものによって良い結果
が得られた。この製品は、水分、砂、雲母、および水溶
性塩を除去するように処理された水洗カオリンであると
メーカによって記述されている。この製品は、正常条件
のもどに非吸湿性、実質不活性および不溶性である。代
表的な化学組成はこのメーカによって下記の通りである
と述べられている。
ケイ素(S + 02として) 45〜46%アルミニ
ウム(A12o3として) 38〜39% 鉄(Fe203として) 0.3%までチタン(T t
O’2として) 1.5%までカルシウム(CaOと
して) 0.1%までナトリウム(Na20として)
0.1%までカリウム(K 20として) 痕跡3 強熱損失 13〜14% 代表的物理特性は下記の通り。
ウム(A12o3として) 38〜39% 鉄(Fe203として) 0.3%までチタン(T t
O’2として) 1.5%までカルシウム(CaOと
して) 0.1%までナトリウム(Na20として)
0.1%までカリウム(K 20として) 痕跡3 強熱損失 13〜14% 代表的物理特性は下記の通り。
平均粒径(ミクロン)0.3
325メツシユ上に保持(44ミクロン)最大0.01
% 油吸収率(ASTM D281−31)7−41 DI−(6,3〜7.0 力サ密度(lb/ft3)ゆるい 42〜46かたい
52〜56 遊離水分 最大1.0 本発明の実施に適したケイ酸アルミニウムは、重量%に
おいて、二酸化ケイ素として計算された約44%〜54
%のケイ素と、酸化アルミニウムとして計算された約3
7%〜約45%のアルミニウムと、約0.5%〜約14
%の強熱時水分損失と、痕跡量の元素とを含有するもの
と広く定義することができるものとする。
% 油吸収率(ASTM D281−31)7−41 DI−(6,3〜7.0 力サ密度(lb/ft3)ゆるい 42〜46かたい
52〜56 遊離水分 最大1.0 本発明の実施に適したケイ酸アルミニウムは、重量%に
おいて、二酸化ケイ素として計算された約44%〜54
%のケイ素と、酸化アルミニウムとして計算された約3
7%〜約45%のアルミニウムと、約0.5%〜約14
%の強熱時水分損失と、痕跡量の元素とを含有するもの
と広く定義することができるものとする。
最初の実験テストで、無水ベースでAI’203、tv
looおよびH3PO41007!1当り、約83重量
部のケイ酸アルミニウム(エンゲルハードASP−07
2)を含有する前記範囲内の水性被覆組成物は、問題を
生じることイ1く二次被覆としての施用され硬化されう
ろことが示された。
looおよびH3PO41007!1当り、約83重量
部のケイ酸アルミニウム(エンゲルハードASP−07
2)を含有する前記範囲内の水性被覆組成物は、問題を
生じることイ1く二次被覆としての施用され硬化されう
ろことが示された。
約0.025mの被覆厚さはO,0Oalt17ランタ
リン抵抗率を示し、良質ガラスと劣質ガラスのガラス膜
素材上にずくれた接着性を示した。この被覆は乳白色の
無光沢外観をもっていた。
リン抵抗率を示し、良質ガラスと劣質ガラスのガラス膜
素材上にずくれた接着性を示した。この被覆は乳白色の
無光沢外観をもっていた。
キューブ・オン・エツジ配向ケイ素鋼ストリップの磁気
°特性に対する本発明の被覆組成物の効果を下記のテス
トによって確認した。
°特性に対する本発明の被覆組成物の効果を下記のテス
トによって確認した。
実施例1
出発原料は、0.279mのレギュラー・グレード配向
コイルと0.229mレギュラー・グレード配向コイル
から作られたガラス膜素材から成る。各コイルから、そ
のストリップの1〕に沿ってせん断して11 、4 c
m x 30 、5 cm素05枚づつの4セットを作
った。次に2 テストづつを組合わせて(1と36よび
2と4 > 10f%材づつの2L?ットを作った。せ
ん断ののち、これらの844gを、2時間、815℃(
1500丁)において、95%窒素−5%水素の乾燥ガ
ス中で、ひずみどり焼鈍した。これらの素材を、1.0
,1.5および1.7テスラおよびH=796透磁率に
おいて鉄損についてテストした。テストののち、第1ゼ
ツトを米国特許第3,948.786号に記載の被覆組
成(コロイド状シリカと無水クロム酸含有)をもって被
覆し、第2セツトを本発明の被覆組成物(MgOとLr
のMg++7.47fflJJt部、Al2O3として
のAI++8.78重山部、HPOとしてのH3PO4
−83,75重量24 部、および無水ベースでA I 203、l’loおよ
びH3PO4100部あたり104重量部のエングルハ
ードASP−072ケイ酸アルミニウムを含有)をもっ
て被覆した。これらの被覆を370℃で乾燥させ、81
5℃で硬化させた。硬化ののち、素材を2時間、815
℃(1500丁)で、95%窒素−5%水素乾燥ガス中
においてひずみとり焼きなましした。次に相異なる二次
被覆厚さの効果を相殺するため、ガラス膜iJIを用い
てこれらの素材について前記と同様の磁気テストを再び
実施した。表1にその結果を示す。これらの!l気テス
トデータは2セツトのサンプルの各セットについてガラ
ス膜−ひずみとり焼鈍(SRA)平均と二次被?ff−
8RA平均との差として示された。負の値は、二次被覆
値が低いことを示す。
コイルと0.229mレギュラー・グレード配向コイル
から作られたガラス膜素材から成る。各コイルから、そ
のストリップの1〕に沿ってせん断して11 、4 c
m x 30 、5 cm素05枚づつの4セットを作
った。次に2 テストづつを組合わせて(1と36よび
2と4 > 10f%材づつの2L?ットを作った。せ
ん断ののち、これらの844gを、2時間、815℃(
1500丁)において、95%窒素−5%水素の乾燥ガ
ス中で、ひずみどり焼鈍した。これらの素材を、1.0
,1.5および1.7テスラおよびH=796透磁率に
おいて鉄損についてテストした。テストののち、第1ゼ
ツトを米国特許第3,948.786号に記載の被覆組
成(コロイド状シリカと無水クロム酸含有)をもって被
覆し、第2セツトを本発明の被覆組成物(MgOとLr
のMg++7.47fflJJt部、Al2O3として
のAI++8.78重山部、HPOとしてのH3PO4
−83,75重量24 部、および無水ベースでA I 203、l’loおよ
びH3PO4100部あたり104重量部のエングルハ
ードASP−072ケイ酸アルミニウムを含有)をもっ
て被覆した。これらの被覆を370℃で乾燥させ、81
5℃で硬化させた。硬化ののち、素材を2時間、815
℃(1500丁)で、95%窒素−5%水素乾燥ガス中
においてひずみとり焼きなましした。次に相異なる二次
被覆厚さの効果を相殺するため、ガラス膜iJIを用い
てこれらの素材について前記と同様の磁気テストを再び
実施した。表1にその結果を示す。これらの!l気テス
トデータは2セツトのサンプルの各セットについてガラ
ス膜−ひずみとり焼鈍(SRA)平均と二次被?ff−
8RA平均との差として示された。負の値は、二次被覆
値が低いことを示す。
0.229Mサンプルと0.279mgサンプルの両方
について、ガラス膜鉄損値と本発明の二次被覆を備えた
鉄損値との差は、すべての誘導値において、米国特許第
3.94.8.786号の被覆溶液を被覆されたサンプ
ルの対応の値にりもマイナスであったことは明らかであ
る。もちろん、鉄損の減少が望ましいことは理解されよ
う。
について、ガラス膜鉄損値と本発明の二次被覆を備えた
鉄損値との差は、すべての誘導値において、米国特許第
3.94.8.786号の被覆溶液を被覆されたサンプ
ルの対応の値にりもマイナスであったことは明らかであ
る。もちろん、鉄損の減少が望ましいことは理解されよ
う。
表■について述べれば、これらのデータは、本発明の被
覆が、815℃(1500丁)において、2時間、95
%窒素−5%水素の乾燥ガス中におけるSRAののち、
満足な表面絶縁性(フランクリン抵抗率)を有づること
を示している。被覆の粘着は見られず、SRAの前にお
いても後においても、被覆はミル・グラスに対してよく
接着した。
覆が、815℃(1500丁)において、2時間、95
%窒素−5%水素の乾燥ガス中におけるSRAののち、
満足な表面絶縁性(フランクリン抵抗率)を有づること
を示している。被覆の粘着は見られず、SRAの前にお
いても後においても、被覆はミル・グラスに対してよく
接着した。
友凰員ユ
このテストは、実施例1の磁気特性結果を確認する゛た
め、また硬化特性、SRA後のフランクリン抵抗率およ
び二次被覆後の磁気特性の観点から、被覆組成物のケイ
酸アルミニウム含有船のパラメータを測定するために実
Mされた。これらのテストのために、市販の2種のコイ
ルからとられた0、229部mレギュラー結晶粒配向ガ
ラスm素材と0.279部mレギュラー結晶粒配向ガラ
ス膜素材とをを使用した。)FfIlliされた組成物
は、前記の本発明の範囲内におけるアルミニウム、マグ
ネシウム、およびリン酸塩イオンと、下記の割合のケイ
酸アルミニウム添加剤(エンゲルハルト AsP−07
2>(無水ベースでA I 203、MoOおよびl−
13P 04100重世部に対づる3重量部)を含有し
てい・た。
め、また硬化特性、SRA後のフランクリン抵抗率およ
び二次被覆後の磁気特性の観点から、被覆組成物のケイ
酸アルミニウム含有船のパラメータを測定するために実
Mされた。これらのテストのために、市販の2種のコイ
ルからとられた0、229部mレギュラー結晶粒配向ガ
ラスm素材と0.279部mレギュラー結晶粒配向ガラ
ス膜素材とをを使用した。)FfIlliされた組成物
は、前記の本発明の範囲内におけるアルミニウム、マグ
ネシウム、およびリン酸塩イオンと、下記の割合のケイ
酸アルミニウム添加剤(エンゲルハルト AsP−07
2>(無水ベースでA I 203、MoOおよびl−
13P 04100重世部に対づる3重量部)を含有し
てい・た。
無水ベースで33.2重量部、
無水ベースで83.0重量部、
無水ベースで166重間部、
無水ベースで249重量部。
混合ののち、づべての被覆組成物を1.30比重まで希
釈した。比較の目的から、米国特許第3.948,78
6号による対照組成物を使用した。これは、H2PO4
として計算された1−12PO4,−100重量部あた
り、無水ベースで88重量部に等しいコロイド状シリカ
と、25重量部の無水クロム酸とを含有していた。
釈した。比較の目的から、米国特許第3.948,78
6号による対照組成物を使用した。これは、H2PO4
として計算された1−12PO4,−100重量部あた
り、無水ベースで88重量部に等しいコロイド状シリカ
と、25重量部の無水クロム酸とを含有していた。
両方の厚さのケイ素鋼上の4mの相異なるケイ酸アルミ
ニウムm度の磁気特性に対する効果を評価する方法は前
記のものと同等であった。表■はこれらのテストのデー
タを示し、これらのテスト結果はガラスフィルムSRA
と二次被l5RAの磁気特性の差として示されている。
ニウムm度の磁気特性に対する効果を評価する方法は前
記のものと同等であった。表■はこれらのテストのデー
タを示し、これらのテスト結果はガラスフィルムSRA
と二次被l5RAの磁気特性の差として示されている。
各1ノンプルは、ストリップの巾に沿ってぜん断された
5枚づつ2セツトの11 、4 cta x 30 、
5 cttrの素材から成る。
5枚づつ2セツトの11 、4 cta x 30 、
5 cttrの素材から成る。
各データポイントは10テストの平均であった。
この表■は、0.229syザンブルと0.279mサ
ンプルのいずれについても、166重量部のケイ酸アル
ミニウムを含有量る組成について、SRA後の最適の二
次被覆磁気特性が得られたことを示している。またこの
データはAIOMQOおよびH3PO4100重23゛ ■部に対してケイ酸アルミニウムを332重量部から1
66重量部に増大しても、B−1,0またはB=1.5
Tにおける鉄損の変化にほとんど影響しないことを示し
ている。しかし、B=1.7王においては、鉄網値は、
ケイ酸アルミニウム含有量の増大と共に大体0.019
8〜0.0242ワット/Kgだけ改良された。この表
■においては、表■と同様に、相異なる二次被覆厚さの
効果を相殺(るため、ガラスlI!重量に基づいてテス
トされた。
ンプルのいずれについても、166重量部のケイ酸アル
ミニウムを含有量る組成について、SRA後の最適の二
次被覆磁気特性が得られたことを示している。またこの
データはAIOMQOおよびH3PO4100重23゛ ■部に対してケイ酸アルミニウムを332重量部から1
66重量部に増大しても、B−1,0またはB=1.5
Tにおける鉄損の変化にほとんど影響しないことを示し
ている。しかし、B=1.7王においては、鉄網値は、
ケイ酸アルミニウム含有量の増大と共に大体0.019
8〜0.0242ワット/Kgだけ改良された。この表
■においては、表■と同様に、相異なる二次被覆厚さの
効果を相殺(るため、ガラスlI!重量に基づいてテス
トされた。
表■は表■のサンプルのフランクリン抵抗率値を示り。
この表■は、米国特許第
3.948.786号の被覆組成と同等のSRA後のフ
ランクリン値をうるためには、無水ベースで少くとも8
3重量部のケイ酸アルミニウム含有mが必要とされるこ
とを示している。また、実験室で実施されたSRA中の
素材間粘着を防止するためには、無水ベースでAl2O
3、MQOおよびト13PO4100部あたり、約80
重量部のケイ酸アルミニウム含有量が必要であることが
発見された。
ランクリン値をうるためには、無水ベースで少くとも8
3重量部のケイ酸アルミニウム含有mが必要とされるこ
とを示している。また、実験室で実施されたSRA中の
素材間粘着を防止するためには、無水ベースでAl2O
3、MQOおよびト13PO4100部あたり、約80
重量部のケイ酸アルミニウム含有量が必要であることが
発見された。
無水ベースでA I 203、MgOおよびH3PO4
100部あたり166M量部のケイ酸アルミニウムを含
有づる本発明の被覆組成物とSRA後の米国特許第3,
948,786号の被、覆との比較は下記を示した。
100部あたり166M量部のケイ酸アルミニウムを含
有づる本発明の被覆組成物とSRA後の米国特許第3,
948,786号の被、覆との比較は下記を示した。
0.229−素材については、本発明の被覆の場合、鉄
損値は、B=1.OTにおいて0.0022W/都、B
=1.5Tにおいて0.006W/Kg、またB=1.
7Tにおいて0.0198W/Nyそれぞれマイナスで
あった。
損値は、B=1.OTにおいて0.0022W/都、B
=1.5Tにおいて0.006W/Kg、またB=1.
7Tにおいて0.0198W/Nyそれぞれマイナスで
あった。
また0、279mの素材については、本発明の被覆の場
合、鉄損値の差はB=1.OTにおいて0.0011W
/KfF、B=1.57においで0.0044W/Kg
、またB−1,77において0.0154W/l(9そ
れぞれマイナスであった。
合、鉄損値の差はB=1.OTにおいて0.0011W
/KfF、B=1.57においで0.0044W/Kg
、またB−1,77において0.0154W/l(9そ
れぞれマイナスであった。
これらのデータは、無水ベースでA I 20 s、M
QOおよびH3PO4100部あたり約165mfi部
のケイ酸アルミニウムを含有づる本発明の組成を使用し
た場合の二次被覆磁気特性の改良を示している。
QOおよびH3PO4100部あたり約165mfi部
のケイ酸アルミニウムを含有づる本発明の組成を使用し
た場合の二次被覆磁気特性の改良を示している。
本発明の組成物をもって作られた二次被覆の接着性は、
米国特許第3,948,786@の組成物によって作ら
れた被覆と同等であった。また、本発明の組成物にJ:
って作られた被覆は、米国特許第3.948,786号
の被覆サンプルと比較して、乾燥および焼鈍後、あるい
は実験的SRAののら、より少ないガラス膜酸化を生じ
たことが見られた。
米国特許第3,948,786@の組成物によって作ら
れた被覆と同等であった。また、本発明の組成物にJ:
って作られた被覆は、米国特許第3.948,786号
の被覆サンプルと比較して、乾燥および焼鈍後、あるい
は実験的SRAののら、より少ないガラス膜酸化を生じ
たことが見られた。
本発明の被覆組成物の製造のための好ましい混合′法は
、ケイ酸アルミニウムを、脱イオン水または蒸留水の中
に水100容量部に対してケイ酸アルミニウム約15〜
約120重量部の割合で@濁させるにある。次にこの懸
濁液を、米国特許第3.948.786号によって作ら
れたアルミニウムーマグネシウム−リン酸塩水溶液に添
加する。
、ケイ酸アルミニウムを、脱イオン水または蒸留水の中
に水100容量部に対してケイ酸アルミニウム約15〜
約120重量部の割合で@濁させるにある。次にこの懸
濁液を、米国特許第3.948.786号によって作ら
れたアルミニウムーマグネシウム−リン酸塩水溶液に添
加する。
たとえば、前記のアルミニウム、マグネシウムおよびリ
ン酸塩のイオ゛ン範囲をうるに適した割合で、リン酸−
アルミニウム溶液、リン酸マグネシウムおよび水を混合
することができる。次に混合物を撹拌し、施用に適した
比重まで、たとえば約1.25〜約1.35まで希釈す
る。
ン酸塩のイオ゛ン範囲をうるに適した割合で、リン酸−
アルミニウム溶液、リン酸マグネシウムおよび水を混合
することができる。次に混合物を撹拌し、施用に適した
比重まで、たとえば約1.25〜約1.35まで希釈す
る。
粘着防止被覆として使用される場合、低被覆重量をうる
ため、より高度の希釈を実施する。
ため、より高度の希釈を実施する。
乾燥炉温度、被覆ローラなどは米国特許第3.948.
786号に記載のものと同一とすることができる。
786号に記載のものと同一とすることができる。
五−」。
二次 の の
0、279m RGO−
2コイルの平均
米国特許第
3.948.785号 −,0066−−,03084
5実施例1 −.0084 −.0088 −.041
8 440、229. RGO− 1コイルの平均 米国特許第 3、948.786号 −0033−,0088−,0
594+5実施例1 0.0040 −.008B −
,0704+51べての鉄損値はワット/に9である。
5実施例1 −.0084 −.0088 −.041
8 440、229. RGO− 1コイルの平均 米国特許第 3、948.786号 −0033−,0088−,0
594+5実施例1 0.0040 −.008B −
,0704+51べての鉄損値はワット/に9である。
瓦−1
米国特許第3.948.786号 、15alpS実施
例1 、QlalpS O,278厘RGOコイル 米国特許第3.948,786号 、02aR1pS実
施例1 、Qiamps O,229siRGOコイル 米国特許第3.948.786号 、24aips実施
例1 .01amps すべての値は20デストの平均−10,12,7α幅ス
トリップの上面と底面で測定。
例1 、QlalpS O,278厘RGOコイル 米国特許第3.948,786号 、02aR1pS実
施例1 、Qiamps O,229siRGOコイル 米国特許第3.948.786号 、24aips実施
例1 .01amps すべての値は20デストの平均−10,12,7α幅ス
トリップの上面と底面で測定。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、、ffi気鋼およびミル・グラスで被覆された電気
鋼の上に直接に絶縁性被覆を″形成するための水性被覆
組成物において、本質的に、無水ベースで、AI Oど
して計算されたA I ”” 3乃至3 1”N11ffi部ト、MgOとして計算さレタMCI
++3乃至15重量部と113PO4として計算された
1−+2PO4”78乃至87重量部とから成り、前記
A I +4’4 、M 、 ++およびI−12P
O4−の会則は、それぞれAl2O3、MQOおよびH
31〕04として無水ベースで計算された100重四重
船成し、また無水ベースで、A I 203、MQOお
よびH3PO4100重量部あたり、A I 203’
S i O2として計算されたケイ酸アルミニ1クム約
30重量部乃至約250mm部を含有し、前記組成物の
少くとも50重量%は水分である水性被覆組成物。 2、 前記ケイ酸アルミニウムは、無水ベースでAl2
O3・S i 02として31算して約80重石部乃至
約250粗鉛部とする特許請求の範囲第1項の組成物。 3、 前記ケイ酸アルミニウムは実質的に水分、砂、雲
母および水溶性塩を含有しない約0.3ミクロンまでの
平均粒径の水洗されたカオリンを含有1°る特許請求の
範囲第1項の組成物。 4、 前記ケイ酸アルミニウムは無水ベースでAt O
−8in2として4算して約804開3 部、存在し、また前記の水性組成物は沈殿に対して安定
な懸濁液である特許請求の範囲第3項の組成物。 5、 約1.25〜1.35の比重を得るのに十分な農
の水分を含有する特許請求の範l第1項の組成物。 6、 前記ケイ酸アルミニウムは無水ベースでAl2O
3・5ho2として計算して約80重量部乃至約250
重量部存在し、また前記の水性組酸物は沈殿に対して安
定な!!濁液である特i!′!F請求の範囲第5項の組
成物。 7、 前記のケイ酸アルミニウムは、重量%において、
二酸化ケイ素として計算された約44%乃至約54%の
ケイ素と、酸化アルミニウムとして計算された約37%
乃至約45%のアルミニウムと、強熱における約0.5
%乃至約14%の水分損失と、痕跡量の元素とを含有す
る特許請求の範囲第3項の組成物。 8、 本質的に、無水ベースで、A I 203として
計算されたAI””3@ffi部乃至11重量部と、M
QOとして計算されたMg””3重量部乃至15重量部
と、H3PO4として計算されたH2PO4−78重量
部乃至87重間部とから成り、前記AI”+1、M9+
+および)’I 2 P O4の合計は、それぞれA
I 203、MQOおよびH3PO4として計算して1
00ffl!1部を成し、また無水ベースでAl2O3
、MQOおよびHPO100部あたり、A I 203
・4 SiO2として計算されたケイ酸アルミニウム約30重
量部乃至約250重量部を含有し、前記組成物の少くと
も50重a%は水分である水性組成物を、被覆されてい
ない電気鋼ストリップまたはミル・グラスで被覆された
電気鋼スリトップの上に施用する段階と、前記組成物を
乾燥する段階と、前記被覆を約370°乃至870℃の
温度で0.5乃至3分間、硬化処理して、前記ストリッ
プ上に張力付与絶縁性膜を形成づる段階とを含む方法。 9、 前記ケイ酸アルミニウムは、水分、砂、雲母およ
び水溶性塩を実質的に含有せず、約0.3ミクロンまで
の平均粒径を有する水洗されたカオリンを含む特許請求
の範囲第8項の方法。 10、前記ケイ酸アルミニウムは、無水ベースAI O
−s*02としてiil算して約80乃3 至250重量部の量、存在する特許請求の範囲第9項の
方法。 11、 前記のケイ酸アルミニウムは、重量%で、二酸
化ケイ素として計算された約44%乃至約54%のケイ
素と、酸化アルミニウムとして割算された約37%乃至
約49%のアルミニウムと、強熱におりる約0.5%乃
至約14%の水分損失と、痕跡量の元素とを含む特許請
求の範囲第9項の方法。 12、 前記組成物は、無水ベースで At O−8i02として計算された前記ケイ3 酸アルミニウム約80乃至250重量部を含有し、被覆
されたストリップを約760’乃至約870℃で焼鈍す
る段階を含む特許請求の範囲第8項の方法。 13、 前記硬化段階は前記焼鈍段階の一部である特許
請求の範囲第12項の方法。 14、 前記硬化段階および前記焼鈍段階は非塩化性ガ
ス、中性ガスまたは酸化性ガス中で実施される特許請求
の範囲第12項の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/612,450 US4498936A (en) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | Insulative coating composition for electrical steels |
| US612450 | 1984-05-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60255980A true JPS60255980A (ja) | 1985-12-17 |
| JPH0699810B2 JPH0699810B2 (ja) | 1994-12-07 |
Family
ID=24453204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60108063A Expired - Lifetime JPH0699810B2 (ja) | 1984-05-21 | 1985-05-20 | 電気鋼の絶縁性被覆組成物 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4498936A (ja) |
| EP (1) | EP0163388B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0699810B2 (ja) |
| KR (1) | KR930002940B1 (ja) |
| BR (1) | BR8502301A (ja) |
| CA (1) | CA1230542A (ja) |
| DE (1) | DE3563536D1 (ja) |
| ES (1) | ES8606529A1 (ja) |
| IN (1) | IN162086B (ja) |
Cited By (4)
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